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用激光驱动冲击波测量高压状态方程的初步实验

1.引言 本世纪七十年代以前,材料高压状态方程的实验测量,都利用高能炸药或高压气炮驱动的冲击波‘”,其压力一般不超过1 TPa。在10TPa一10oTPa的压力范围内,可用托马斯-费米(Thomas一Fermi)统计模型处理材料的状态方程,其结果是可靠的”,。然而,在颇有实际意义的1一10 TPa压力范围内,理论和实验都遇到了相当大的困难。利用地下核爆炸的近区强冲击波,曾经测到1 TPa以上的状态方程数据’“,,但这种方法由于其耗资巨大,实验周期长而受到限制。随着高功率激光器的问世,利用激光驱动的冲击波侧盆材料高压状态方程成为各国科学家研究的课题,并取得了一定的成果。围绕这一课题,我们在高功率激光物理实验室的六路硅酸盐钱玻璃激光装置和LF一12磷酸盐钦玻瑞激光装置上,进行了有关的实验,并取得了初步的结果。 2.铝靶烧蚀参数的测t 在高功率激光聚焦辐照下,靶面一薄层材料被激光烧蚀,形成高沮稠密的等离子体。等离子体向真空(迎着激光入...  (本文共6页) 阅读全文>>

《物理学报》1988年10期
物理学报

激光驱动高压冲击波的实验观察

口 出功率可达10。w的LF--12激光装置上进行的激光高压冲击波实验的情况.实验中,用输出能量为500J左右、脉宽为1.2 ns左右的钕玻璃脉冲激光聚焦辐照铝箔靶或铝台阶靶,靶面激光强度为(1—2)×lO“w/cm。.用扫描相机拍摄到了清晰的靶背面冲击加热发光信号.在采用由透镜列阵和非球面透镜组成的组合透:费时,观察到冲击波的平面性有了明显的改善.此外,还拍摄到铝台阶靶背面的阶梯形发光信号,据此测出冲击波速度为17.6/zm/ns,并推算出相应的冲击波压力为4.4 Mbar.这个压力是目前用化爆方法在铝中所能达到的最高压力的4倍左右.实验条件与实验布局实验是在高功率激光物理研究实验室的I。F—12激光装骂上进行的.这是一台学路顾援等:渺光驱动高压冲击波的实验观察最高输出功率可达lO“w的两路磷酸盐钕圾璃激光实验装置。’.我们的实验所用的是它的北路输出激光.根据激光参数的实时监测,输出激光的波长为1.054 pm,时间脉冲波形近...  (本文共4页) 阅读全文>>

《高压物理学报》1988年01期
高压物理学报

激光驱动冲击波的增长与衰减的一维特征线解法

一、引言 激光驱动的冲击波(L“、:口汀。二Sj,、沃尸cIv。,简称丈DS妙)在平面靶中的传播.规律,包括它的增长与衰减的情况,对一于用LDS阿测量材料的状态方程,有着重要的意义。因为要使动压实验中的样品处于稳定冲击波区域内,必须知道冲击波增长与衰减的情况,否则,会给测量带来大的误差。利用大型计算机进行数值模拟,可以得到LDS砰随时间和空间变化的详细情况,著名的计算机模拟程序有乙佰浑石X程序,’。但是这类计算机模拟程序工作量大,计算复杂。近年来,国外学者对L仍尸的增长与衰减规律进行了一系列工作,得到了一些简单的解析解’2·3‘,。本文在这些简化模型的纂础L,试图用一维特征线的方法来研究LDS丫的增长与衰减规律,并得到了一些结采。 二、物理模型 为了简化对LD万附的研究,可以认为冲击波阵面上的压力的增长或衰减,是由烧蚀面上一系列相继的压缩波或稀疏波赶L冲击波阵面而引起的〔「在这样一个墓本假设的墓础上,还假定不考虑波在传播过程中的...  (本文共6页) 阅读全文>>

《火工品》2013年05期
火工品

激光驱动高效耦合的烟火光开关设计

随着高科技军事技术的不断发展,武器系统对高安全性、高可靠性火工品的需求是一种必然趋势。火工品是武器弹药中较为敏感的部件,应用高安全性、高可靠性火工品能够提高武器系统的突防性能和毁伤效果。激光火工品技术是采用光纤传输激光能量,使装药作用而完成输出功能的。由于光纤、激光火工品不受任何形式的电能作用影响,故能从根本上解决火工品的电磁兼容安全问题[1]。光开关是激光多路点火起爆系统中必不可少的组成部分,在系统中不仅可以起安保作用而且可以通过它实现程序控制点火起爆功能。但以往的激光点火控制起爆系统中采用了以电驱动的机械式的光开关作为安保机构,由于其存在抗干扰能力差、启动时间长、振荡大等原因,造成激光点火起爆系统的可靠性降低。而激光驱动烟火光开关是以抗电磁干扰强的激光烟火驱动方式来实现激光点火起爆系统中光能量的隔断与传输,其不仅比电驱动机械式光开关的抗干扰能力强、作用时间短,而且避免了电驱动机械式光开关作用时的瞬间振荡,可极大提高激光点火起...  (本文共4页) 阅读全文>>

《航天器环境工程》2007年03期
航天器环境工程

激光驱动飞片系统模拟空间碎片超高速撞击(英文)

1 IntrodUCtion In sPace around the eart玩山“c are a lot of sxl坦11一size卜记ies,such as SPace debris and SPace山绍招.SPace debrisare加脚ents pr以加喇by~’5 spa优activities,such as rocket launch.SPace dusts come fromna灿rals以Jrces,such as comets,asteroid belt be七那eenM别rs and JUPiter.Their velocitiesare around 10ki对s,posing ath代渤tto sPaCeaafts such as SPace sh刚es and训6dal sateilites.诵“。夕aztides,withdi田neter ranging in theo川er of而erons,...  (本文共4页) 阅读全文>>

中国科学院大学(中国科学院物理研究所)
中国科学院大学(中国科学院物理研究所)

激光驱动的脉冲磁场研究及其在实验室天体物理中的应用

磁场是现代科学研究中一个不可或缺的重要工具,在等离子体物理,天体物理,材料科学和原子分子物理等研究中具有重要意义。而磁场强度的每次提升,都会给人们带来一些新的发现,比如,在1985年和1998年分别获得诺贝尔物理奖的“量子霍尔效应”和“分数量子霍尔效应”。自19世纪初,脉冲强磁场技术凭借其强度高,技术相对容易的优势,获得了比稳态磁场更加广泛的关注。目前,利用传统磁体技术获得的百特斯拉量级的强磁场,由于存在巨大的磁应力,所以通常都是破坏性的,不可重复使用。近年来,利用激光驱动的脉冲强磁场,因其强度高,简单易行等优点,也引起了广泛关注。本论文不仅提出了一种利用强激光驱动的脉冲磁场的新方法,还探索了不同激光条件下的脉冲磁场特点,并且尝试将激光驱动的脉冲磁场应用到实验室天体物理中。首先,在上海光机所神光II高功率激光装置上,我们提出一种利用强激光辐照开环线圈靶,由冷电子回流产生脉冲强磁场的方法,并在线圈中心获得了最高205 T的强磁场。...  (本文共120页) 本文目录 | 阅读全文>>